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THEMA: Raumzeit?

Raumzeit? 11 Feb 2016 14:46 #2680

Hallo Herr Prof. Gaßner und Forengemeinde,

seit einiger Zeit versuche ich als Laie die allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen. Dabei verwirrt mich immer der Begriff Raumzeit. In manchen Erklärungen heißt es auch, dass der Raum gekrümmt wird aber würde es nicht vollkommen ausreichen, wenn man davon ausgeht, dass die Zeit "gekrümmt" wird (also langsamer vergeht) und nicht der Raum? Wenn ich mich nicht irre wird Licht von der Gravitation nicht direkt beeinflusst, da Licht keine Ruhemasse hat. Da aber die Zeit in der Nähe von großen Massen immer langsamer vergeht, würde es von außen so aussehen als würde die Geschwindigkeit des Lichts kleiner werden. Die Krümmung des Lichts um große Massen könnte man also genau so erklären wie die Brechung des Lichts beim Übergang in optisch dichtere Medien und man bräuchte keine unverständliche Raumkrümmung zur Erklärung. Ist dieser Gedankengang richtig?

ich danke schonmal im Vorraus
Hummel

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Raumzeit? 11 Feb 2016 16:29 #2685

hallo hummel, willkommen im forum!
nein, reicht nicht aus, da die AR genau 2 sachen beschreibt, die unterschiede aufweisen.
die rede ist von längenkontraktion und zeitdilatation. beides gründet auf der annahme, dass die lichtgeschwindigkeit immer dieselbe bleibt.
das "relative" in der theorie lässt sich mit der relation des betrachters eines systems erklären.
noch dazu kommt, ob sich ein beobachter relativ zum bezugssystem bewegt oder mit dem system in ruhe ist.
längenkontraktion = bewegte objekte schrumpfen
zeitdilatation = bewegte uhren gehen langsamer als unbewegte.
beide effekte sind bestätigt.
photonen werden nicht direkt von der masse beeinflusst sondern bewegen sich im gekrümmten raum um objekte herum.
schau dir mal was über gravitationslinsen oder das einsteinkreuz an.

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Raumzeit? 11 Feb 2016 17:33 #2686

photonen werden nicht direkt von der masse beeinflusst sondern bewegen sich im gekrümmten raum um objekte herum.

Aber wie will man denn einen Raum so krümmen, dass das Objekt darin nicht mehr Strahlen kann? Man kann den Raum doch nicht soweit krümmen dass ein Quant, das immer nur geradeaus und senkrecht vom Objekt weg will, sich nur noch auf einer Kreisbahn bewegt. Raumkrümmung stelle ich mir ungefähr so vor:

Der Raum kann vielleicht mal mehr und mal weniger komprimiert sein, aber Licht, dass sich nicht von Gravitation direkt beeinflussen lässt müsste es doch auch wieder raus schaffen, sei es auch Zeitverzögert und an einer anderen Stelle. Natürlich würde die Raumkrümmung dazu führen, dass Licht in der Nähe verschluckt wird, aber selbst müsste das schwarze Loch dann trotzdem strahlen können?!? Ich wüsste jedenfalls nciht wie die Raumkrümmung das komplett verhindern sollte.

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Raumzeit? 11 Feb 2016 17:48 #2689

die raumkrümmung ist ein verwirrender begriff, es ist in erster linie die schwerkraftwirkung, die das schwarze loch dazu verleitet nicht zu strahlen.
wenn die fallbeschleunigung die lichtgeschwindigkeit erreicht, können keine photonen mehr aus dem SL entweichen.
das ergibt sich aus dem radius und der masse. wenn eine bestimmte masse auf einen bestimmten radius komprimiert wird und die fallbeschleunigung c erreicht, spricht man vom schwarzschildradius.

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Raumzeit? 11 Feb 2016 17:55 #2690

ja das habe ich vorher auch gedacht, bis ich in irgendeinem Video von Prof. Gaßner gehört habe, dass Gravitation auf Licht keinen direkten Einfluss hat, da es keine Ruhemasse hat. Er meinte, es läge daran, dass die Zeit so stark verlangsamt wird, dass das Licht einfach ewig braucht bis es wieder austritt. Mit der Antwort wollte ich mich aber nicht zufrieden geben, da das Licht dann halt nur seeeeehr stark verzögert austreten müsste und wir trotzdem irgendetwas sehen müssten.
btw. in meinem Bild sieht man mMn. auch sehr gut, dass sich Licht, nachdem es wieder aus dem gekrümmten Raum austritt, genau auf der gleichen Bahn weiter bewegen würde, wie der mit der es in den gekrümmten Raum eingetreten ist (Nur halt zeitverzögert). Das ist aber bei den Gravitationslinsen nicht der Fall, deswegen kann da irgendwas mit meiner Vorstellung von Raumkrümmung nicht hinhaun...

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Raumzeit? 11 Feb 2016 18:01 #2692

ich weiß nicht was genau deine frage ist, sorry, aber eines kann ich dir versichern:
kein einziger mensch kann sich räumlich etwas unter raumkrümmung vorstellung, man kann immer nur berechnen und sagen: bei der masse wird das passieren.
die gleichungen dazu sind erstaunlich einfach und immer wieder bestätigt worden.

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Raumzeit? 11 Feb 2016 18:16 #2697

Ja, ich schätze du meinst die Gleichungen der spezielle Relativitätstheorie. Klar, die kann man gut beweien. In der allgemeinen ist aber immer die Rede von der ominösen Raumzeit. Meine Frage ist, ist diese Raumzeit letztendlich nichts anderes als eine ortsbezogene Zeit, da ich die Raumkrümmung nicht zielführend fand und es mir lieber wäre, wenn sich nur die Zeit krümmen würde. Ich glaube die Frage ist soweit beantwortet, dass ich nicht der einzige bin der sich die Raumzeitkrümmung nicht vorstellen kann. Aber vielleicht findet sich ja tatsächlich noch irgendwann ein verrückter Physiker, der versucht, die stinknormalen Gleichungen der Lichtbrechung auf diese tollen Phänomene der schwarzen Löcher und deren Zeitkrümmung anzuwenden... vielleicht kommt da was sinnvolles raus^^

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Raumzeit? 11 Feb 2016 18:37 #2699

ich glaube dein problem erkannt zu haben, wieder ein begriffsproblem
die raumzeit ergibt sich für theoretische physiker dadurch, dass der raum nicht von der zeit zu trennen ist.
also haben wir einen vierdimensionalen raum mit drei raumdimensionen.
nun muss man leider zum urknall zurück um das zu erklären.

die zeit kann nur vergehen, wenn ich veränderungen habe.
da es vor dem universum nichts gab außer energie, verging auch keine zeit, so die gegenwärtige theorie.
eine hochsymetrische suppe, in der sich nichts bewegte.
herr gaßner spricht auch immer gerne von gelben lebewesen in einem gelben universum.

ein symetriebruch (achtung, hypothese!) brachte das universum hervor und durch diese veränderungen kam eine dimension (und die anderen vielen anderen) hinzu, nämlich, die für uns erfassbare dimension der zeit hervor.
das bedeutet jetzt folgendes:

die zeit ist an den raum gekoppelt.
raum verändert sich bei einem ereignis, der wichtigste faktor, physikalisch gesprochen ist dabei die zeit.
raum und zeit sind nicht zu trennen in unserem universum. wir fliegen mit karacho durchs all, das heißt auf jeden fall veränderung!

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